教师版 1高2热化学方程式.docx
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教师版1高2热化学方程式
化学反应与能量
反应热热化学方程式
1:
引言:
我们知道：
一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还有
当能量变化以热能的形式表现时：
我们知道：
一个化学反应同时遵守质量守恒定律和能量守恒，那么一个反应中的质量与能量有没有关系呢？
有能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础，二者密不可分，但以物质为主。
能量的多少则以反应物和产物的质量为基础。
那么化学反应中能量到底怎样变化？
一、反应热,焓变
化学反应过程中为什么会有能量的变化？
（用学过的知识回答）
化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂，形成新的化学键，从新组合成生成物的分子的过程。
旧键断裂需要吸收能量，新键形成需要放出能量。
而一般化学反应中，旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的，而这个差值就是反应中能量的变化。
（1）概念
①定义：
化学反应过程中所释放或吸收的热量叫反应热。
②符号：
ΔH③单位：
kJ/mol或kJ•mol-1
④∆H为“－”为放热反应；∆H为“＋”为吸热反应
焓变：
与内能有关的物理量，反应在恒压条件下进行时的反应热。
（2）化学反应中的能量变化
①宏观解释
从物质内能上分析，如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物时就放出能量，这就是放热反应；反之，则为吸热反应。
如图所示：
放热反应ΔH为“—”或ΔH〈0吸热反应ΔH为“+”或ΔH〉0
∆H＝E（生成物的总能量）－E（反应物的总能量）
∆H＝E（反应物的键能）－E（生成物的键能）
②微观解释
化学反应中的能量变化源于反应过程断裂旧化学键并形成新化学键时的能量变化。
课堂提问：
1.你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？
能作一个简单的总结吗？
多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳
2。
你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？
能作一个简单的总结吗？
活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应
点睛：
（1）反应热描述的是化学反应前后的热量变化。
（2）反应热描述的是一定温度下的热量变化。
（3）任何化学反应都有反应热。
（4）吸热反应和放热反应与引发反应的外界条件无关，需要加热的不一定是吸热反应，如；不需要加热的反应也不一定是放热反应，如
二、热化学方程式
①2H2+O2====2H2O
②2H2（g）+O2（g）====2H2O（g）;ΔH2=-483.6kJ·mol－1
③2H2（g）+O2（g）====2H2O（l）;ΔH3=-571.5kJ·mol－1
④2H2O（l）====2H2（g）+O2（g）;ΔH4=+571.5kJ·mol－1
⑤H2（g）+1/2O2（g）==H2O（l）;ΔH5=-285.8kJ·mol－1
a、通过以上例子，观察热化学方程式与一般的化学方程式的书写有什么不同？
1）热化学方程式定义：
表示一个化学反应物质的变化和能量的变化的化学方程式。
意义:
表明了化学反应中物质（如①）和能量变化（如②）
b、书写热化学方程式有哪些注意事项？
2）、热化学方程式书写
一写----------------------------→二注-------------------------→三写
↓↓↓
1、必须注明物质的聚集状态（固态s、液态l、气态g、溶液aq）。
因为反应物和产物的聚集状态不同，反应热数值以及符号都可能不同.
稳定性H2O（l）＞H2O（g），放出更多的热量，所以ΔH3＞ΔH2。
热化学方程式中注意反应条件、↑↓：
不写、不用“→”而用“＝”表示。
2、在化学方程式右端注上热量的数值和符号。
并用“；”隔开，若为放热反应，△H为”—”；若为吸热反应，△H为“+”。
△H的单位一般为KJ/mol。
3、绝大多数△H是在25℃。
1．01x105Pa下测定的，此时可不注明温度和压强。
反应热△H与测定条件（温度、压强等）有关，因此书写热化学方程式时应注明△H的测定条件；
反应物和生成物前的系数它代表了什么？
4、热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子或原子数；因此化学计量数可以是整数，也可以是分数，ΔH与化学计量数有关。
③2H2（g）+O2（g）====2H2O（l）;ΔH3=-571.5kJ·mol－1
⑤H2（g）+1/2O2（g）==H2O（l）;ΔH5=-285.8kJ·mol－1
ΔH3=2ΔH5
5、热化学方程式是表示反应已完成的数量，由于△H与反应完成时物质的物质的量有关，所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与△H相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。
6.当反应向逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。
③2H2（g）+O2（g）====2H2O（l）;ΔH3=-571.5kJ·mol－1
④2H2O（l）====2H2（g）+O2（g）;ΔH4=+571.5kJ·mol－1
ΔH3=-ΔH4
方法技巧：
（五看）
一看：
各物质状态是否正确（化学原理是否正确）
二看：
ΔH变化的“+”“-”是否正确
三看：
单位kJ·mol－1
四看：
反应热数值是否与计量数相对应
五看：
题目要求写热化学方程，答案不是唯一；写燃烧热的热化学方程，可燃物的化学计量数必须是1mol,答案是唯一的。
普通化学方程式与热化学方程式的区别
普通化学方程式
热化学方程式
状态
不要求注明
必须在分子式后注明
△H正负号及单位
无
必须注明
化学计量数
是整数，既表示微粒个数又表示该物质的物质的量
可以是整数，也可以是分数，仅表示该物质的物质的量
意义
表示了化学反应中的物质变化
不仅表示了化学反应中的物质变化，也表面了化学变化中的能量变化
遵循规律
原子守恒
原子守恒和能量守恒
（随堂训练）
1.下列热化学方程书写正确的是（B）
A.2SO2+O2==2SO3;ΔH=-196.6kJ·mol-1
B.H2（g）+1/2O2（g）==H2O（l）;ΔH=-285.8kJ·mol-1
C.2H2（g）+O2（g）==2H2O（l）;ΔH=-571.5kJ
D.C（s）+O2（g）==CO2（g）；△H=393.5kJ·mol-1
解析：
A、注明物质状态、C、单位、D、放热反应“-”
2.已知：
①1molH2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量，②1molCl2分子中化学键断裂时需要吸收243kJ的能量，③由H原子和Cl原子形成1molHCl分子时释放431kJ的能量。
下列叙述正确的是
A．氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2（g）+Cl2（g）＝2HCl（g）
B．氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的△H＝183kJ/mol
C．氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的△H＝－183kJ/mol
D．氢气和氯气反应生成1mol氯化氢气体，反应的△H＝－183kJ/mol
解析：
根据热化学方程式的书写原则和反应热的计算方法：
△H＝反应物键能总和－生成物键能总和，即△H＝436kJ/mol+243kJ/mol－2×431kJ/mol＝－183kJ/mol，因此正确的热化学方程式是：
H2（g）+Cl2（g）＝2HCl（g） △H＝－183kJ/mol。
故选C。
点拨：
热化学方程式中的△H必须标明“＋”或“－”符号，比较反应热（△H）的大小时，要注意带符号（“＋”或“－”）进行比较。
热化学方程式中的反应热数值表示反应物按方程式中化学计量数反应进行到底时的热量值，如反应是可逆反应，则热量值小于对应的反应热数值。
化学反应逆向进行时，其反应热的数值不变，但符号改变。
3.（2015年·海南）白磷与氧可发生如下反应：
P4+5O2＝P4O10。
已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：
P－P akJ·mol－1、P－O bkJ·mol－1、P＝O ckJ·mol－1、
O＝O dkJ·mol－1。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H，其中正确的是
A.（6a+5d－4c－12b）kJ·mol—1 B.（4c+12b－6a－5d）kJ·mol—1
C.（4c+12b－4a－5d）kJ·mol—1 D.（4a+5d－4c－12b）kJ·mol—1
解析：
由图可以看出1molP4中有6molP－P键，5molO2 中有5molO＝O键，1molP4O10中有4molP＝O键、12molP－O键，所以△H＝（6a+5d－4c－12b）kJ·mol－1。
答案：
A
点拨：
化学反应的实质就是旧化学键的断裂和新化学键的形成，在断裂和形成的过程中伴随着能量的吸收和释放。
在方程式中∆H它表示了什么意义？
如⑴2H2（g）+O2（g）====2H2O（l）;ΔH3=-571.5kJ·mol－1
表示在25℃、101kPa条件下，2molH2（g）和1molO2（g）完全反应生成2molH2O（l）时释放571.5kJ的能量。
⑵C（s）+O2（g）==CO2（g）;ΔH=-394kJ·mol－1
表示在25℃、101kPa条件下，1mol固体C与1molO2气体完全化合生成1molCO2气体时放出394kJ的热量。
三、中和热
1）定义：
在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生成1molH2O时所释放的热量。
2）特点：
强酸跟强碱中和反应的实质是H+和OH-反应
中和热的热化学方程式为：
H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l）；△H=-57.3kJ／mol
中和热的热值为固定值，与参加反应的强酸、强碱的量无关。
点睛：
（1）条件：
酸、碱稀溶液，稀溶液是指溶于大量水的离子。
（一般稀溶液中H+和OH-的浓度都小于或等于1mol∕L）
（2）对象：
强酸、强碱稀溶液，弱酸、弱碱在溶液中不能完全电离，随着反应的进行，要继续电离，而电离需要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ·mol－1
（3）生成1mol水，中和反应的实质是H+和OH-化合生成H20，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热内。
（4）放出的热量：
57.3kJ/mol
四、燃烧热
1、燃烧热
什么是燃烧热？
是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢？
1）定义：
在25℃,101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。
燃烧热通常可由实验测得。
2）在理解物质燃烧热的定义时，要注意以下几点：
•①研究条件：
25℃,101kPa
•②反应程度：
完全燃烧，产物是稳定的氧化物。
•③燃烧物的物质的量：
1mol
•④研究内容：
放出的热量。
（ΔH<0，单位kJ/mol）
•⑤在未有特别说明的情况下，外界压强一般指25℃,101kPa.所谓完全燃烧也是完全氧化，它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物。
如:
C→CO2（g）、H→H2O（l）、S→SO2（g）
（随堂训练）
1、25℃、101kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、890.3kJ/mol、2800kJ/mol，则下列热化学方程式正确的是：
（D）
A.C（s）+1/2O2（g）==CO（g）；△H＝-393.5kJ/mol
B.2H2（g）+O2（g）==2H2O（g）；△H＝+571.6kJ/mol
C.CH4（g）+2O2（g）==CO2（g）+2H2O（g）；△H＝-890.3kJ/mol
D.1/2C6H12O6（s）+3O2（g）==3CO2（g）+3H2O
（1）；△H＝-1400kJ/mol
解析：
燃烧热是指在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量。
对C而言稳定的氧化物指CO2（g）、对H2而言稳定的氧化物指H2O（l）。
所以A、B、C错误，正确答案为D。
2.（14四川卷9）25℃，101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ/mol，辛烷的燃烧热为5518kJ/mol。
下列热化学方程式书写正确的是
A.2H+（aq）+SO42－（aq）+Ba2+（aq）+2OH－（aq）＝BaSO4（s）+2H2O
（1）△H＝－57.3kJ/mol
B.KOH（aq）+1/2H2SO4（aq）＝1/2K2SO4（aq）+H2O（l） △H＝－57.3kJ/mol
C.C8H18（l）+25/2O2（g）＝8CO2（g）+9H2O △H＝－5518kJ/mol
D.2C8H18（g）+25O2（g）＝16CO2（g）+18H2O
（1） △H＝－5518kJ/mol答案：
B
点拨：
书写表示燃烧热的化学方程式时，可燃物的化学计量系数为1；产物应为完全燃烧生成的稳定氧化物，如C燃烧产物为CO2而不是CO，H2燃烧生成的是H2O（l），而不是H2O（g）。
3.（14宁夏卷
28）（14分）2SO2（g）+O2（g）＝2SO3（g）反应过程的能量变化如图所示。
已知1molSO2（g）氧化为1molSO3的ΔH＝－99kJ·mol－1.请回答下列问题：
（1）图中A、C分别表示 、 ，E的大小对该反应的反应热有无影响？
。
该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？
_____，理由是 ；
（2）图中△H＝______kJ·mol－1；
（3）V2O5的催化循环机理可能为：
V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。
写出该催化循环机理的化学方程式 ；
（4）已知单质硫的燃烧热为296kJ·mol－1，计算由S（s）生成3molSO3（g）的△H＝______（要求计算过程）。
解析：
（1）本小题考查反应物总能量高于生成物总能量为放热反应，可得到A和C所表示的意义，E为活化能与反应热无关，但是用催化剂可以降低活化能；
（2）图中表示的是2molSO2的反应，因此△H＝－99×2kJ·mol－1；（3）依题意即可写出：
SO2+V2O5＝SO3+2VO2
4VO2+O2＝2V2O5；
答案：
（1）反应物能量 生成物能量
（2）无 降低 因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低 （3）－198 （4）SO2+V2O5＝SO3+2VO2 4VO2+O2＝2V2O5 （4）S（s）+O2（g）＝2SO2（g）△H1＝－296kJ·mol－1, SO2（g）+1/2O2（g）＝SO3（g） △H2＝－99kJ·mol－1
3S（s）+9/2O2（g）＝3SO3（g） △H＝3（△H1+△H2）＝－1185kJ·mol－1
4.（2015年·全国Ⅱ）红磷P（s）和Cl2（g）发生反应生成PCl3（g）和PCl5（g），反应过程和能量关系如图所示（图中的△H表示生成1mol产物的数据）根据下图回答下列问题
（1）P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式
；
（2）PCl5分解生成PCl3和Cl2的热化学方程式
；
（3）工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。
原因是
；
（4）PCl5与足量水反应，最终生成两种酸，其化学方程式
是 。
解析：
（1）由图可以看出，1molP在Cl2中完全燃烧生成1molPCl3，放出的热量为306kJ，所以P在Cl2中完全燃烧生成PCl3的热化学方程式为：
P（s）+3/2Cl2（g）===PCl3（g）； △H＝－306kJ/mol或2P（s）+3Cl2（g）===2PCl3（g）；△H===－612kJ/mol。
（2）中间产物PCl3和未反应的Cl2的总能量高于最终产物PCl3的能量，其△H===－93kJ/mol，所以有：
PCl5（g）===PCl3（g）+Cl2（g）；△H===93kJ/mol。
（3）由图可以看出，P与Cl2反应生成PCl3，PCl3和Cl2进一步反应生成PCl5，都是放热反应，分两步进行且第二步降低温度，有利于PCl5的生成，防止PCl5的分解。
（4）PCl5与足量水反应生成H3PO4和HCl，其化学方程式为：
PCl5+4H2O===H3PO4+5HCl
答案：
（1）2P（s）+3Cl2（g）===2PCl3（g）； △H＝－612kJ/mol
（2）PCl5（g）===PCl3（g）+Cl2（g） △H＝+93kJ/mol
（3）因为PCl5分解反应是吸热反应，温度太高，不利于PCl5的生成。
（4）PCl5+4H2O===H3PO4+5HCl
点拨：
热化学方程式的系数即可以用分数，也可以用整数。
反应热随着系数的变化而变化。
本题将化学图像与热化学方程式、反应热等概念结合起来很好地考查了考生的观察能力、思维能力等。
要学会理解热化学方程式的含义，并能熟练地根据题给信息写出热化学方程式来。
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